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Intelligentes, multisensorisches in-situ Monitoring des Lichtbogenauftragprozesses (LightSpark)

Optisch-akustisches in-situ Monitoring des Lichtbogenauftragprozesses zur Erkennung und Lokalisierung von Anomalien während der additiven Fertigung von metallischen Bauteilen.

Der Lichtbogenauftragprozess (engl. Wire Arc Additive Manufacturing) ist ein richtungsunabhängiges, additives Fertigungsverfahren bei dem durch einen Kurzschluss zwischen einer Elektrode und dem Werkstück ein Lichtbogen entsteht. Durch die hohe Temperatur wird die Elektrode abgeschmolzen und auf das teilfertige Werkstück in Form einer Schweißnaht übertragen. Über die Wiederholung dieses Vorgangs wird schichtweise ein Bauteil generiert. Dieser Prozess hat einige Vorteile, ist aber vergleichsweise instabil. Durch die Instabilitäten entstehen Abweichungen in der Schweißnahtgeometrie und der Wärmeeinbringung, was über die stetige Wiederholung des Auftragprozesses zu Abweichungen im Soll-Ist-Vergleich und zum Ausschuss führt.

In LightSpark wird ein optisch-akustisches in-situ Monitoringsystem für den Lichtbogenauftragprozess entwickelt. Damit können Anomalien während der additiven Fertigung von metallischen Bauteilen erkannt und im Bauteil lokalisiert werden. Dadurch werden Produktionsfehler unmittelbar erkannt und können lokal korrigiert werden. Durch die Stabilisierung des Prozesses wird die kostengünstigere Herstellung von großen, additiv gefertigten metallischen Strukturen ermöglicht.

Nutzen für Sie

Mit Ihrer Teilnahme am projektbegleitenden Ausschuss können Sie direkt an den Forschungs-Ergebnissen teilhaben. Es besteht die Möglichkeit, die entwickelte Technologie im Rahmen von Feldtests bei Ihnen im Unternehmen zu testen und zu verifizieren. Die Projektergebnisse können somit in Ihre eigene Produktentwicklung einfließen. Darüber hinaus können Sie die Zielrichtung der Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten beeinflussen und dazu beitragen, dass eine marktgerechte und industrieorientierte Entwicklung durchgeführt wird.

Projektname
In-situ Stabilisierung und Qualitätskontrolle des Lichtbogenauftragprozesses über intelligente, multisensorische Überwachung
Fördergeber
IGF
Projektträger
AiF
Kooperationspartner
Fraunhofer Institut für Additive Produktionstechnologien IAPT
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Kompetenzen

  • Künstliche Intelligenz
  • Maschinelles Lernen
  • Optimierung
  • Datenanalyse
  • Deep Learning